日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度測(cè)試裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度測(cè)試裝置及方法，涉及日盲紫外像增強(qiáng)器參數(shù)測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】，解決了由于日盲紫外像增強(qiáng)器帶外響應(yīng)極低導(dǎo)致其相對(duì)光譜響應(yīng)度無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)試的問(wèn)題，包括光源、暗箱，可伸縮屏蔽罩，位于所述入光口和所述光源之間，用來(lái)屏蔽所述光源附近的環(huán)境雜散光進(jìn)入暗箱；會(huì)聚透鏡，位于所述可伸縮屏蔽罩內(nèi)，用于將所述光源出射光全部收集以供測(cè)試；陷阱探測(cè)器，位于所述暗箱內(nèi)部，用于探測(cè)所述光源的輸出光電流；屏蔽盒，位于所述暗箱內(nèi)部，用于盛載待測(cè)像增強(qiáng)器，對(duì)待測(cè)像增強(qiáng)器進(jìn)行有效電磁屏蔽；靜電計(jì)，連接像增強(qiáng)器輸出信號(hào)端，用于探測(cè)所述光源通過(guò)所述待測(cè)像增強(qiáng)器的輸出電信號(hào)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度測(cè)試裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及日盲紫外像增強(qiáng)器參數(shù)測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度的測(cè)試裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]日盲紫外ICXD的研制是日盲紫外成像探測(cè)關(guān)鍵性的核心技術(shù)之一，其帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度指在近紫外、可見(jiàn)及近紅外譜段對(duì)入射輻照的響應(yīng)能力，該參數(shù)主要用于體現(xiàn)日盲紫外ICCD對(duì)于帶外輻射的響應(yīng)能力優(yōu)劣，準(zhǔn)確測(cè)試帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度對(duì)于實(shí)現(xiàn)其與濾光片的光譜優(yōu)化匹配進(jìn)而提升系統(tǒng)信噪比具有重要意義。目前對(duì)于可見(jiàn)光探測(cè)器及紅外探測(cè)器的光電參量測(cè)試研究較為成熟，但是由于紫外ICCD探測(cè)原理與可見(jiàn)光和紅外探測(cè)器有所不同，測(cè)試方法不能通用，而且系統(tǒng)復(fù)雜度高，參量測(cè)試難度較大，因此國(guó)內(nèi)關(guān)于紫外ICCD性能參量測(cè)量方面的研究報(bào)道很少。趙玉環(huán)等于2009年采用直接比較法測(cè)定了紫外ICCD的相對(duì)光譜響應(yīng)度，并基于具有優(yōu)異紫外響應(yīng)能力的科研級(jí)光譜儀建立了紫外ICCD光譜響應(yīng)測(cè)量裝置。但是，該方法僅能測(cè)試220nm-300nm譜段紫外ICCD的帶內(nèi)相對(duì)光譜響應(yīng)，對(duì)于300nm以上的譜段，由于ICCD響應(yīng)度較低且其建立的測(cè)試裝置靈敏度及精度不夠則無(wú)法測(cè)試。另外，該方法采用灰度值作為輸出信號(hào)計(jì)算探測(cè)器的相對(duì)光譜響應(yīng)，由于灰度值隨著ICXD增益的增大而增大，因此存在很大的不確定性。紫外ICXD是由像增強(qiáng)器、光纖光錐、CCD及電子線路等封裝而成。一旦封裝完成，一些關(guān)鍵參量如相對(duì)光譜響應(yīng)度等只能由如上文中所述的灰度值或者光子數(shù)等參量間接推知。相較于紫外ICCD整機(jī)，單純對(duì)其中的像增強(qiáng)器進(jìn)行相關(guān)光電參量測(cè)試，不僅更能直觀且準(zhǔn)確的表征紫外ICCD的性能，也可進(jìn)一步指導(dǎo)國(guó)內(nèi)研制單位開(kāi)展工藝改進(jìn)，進(jìn)而提高器件性能，滿(mǎn)足現(xiàn)階段對(duì)紫外ICCD的性能需求，促進(jìn)我國(guó)紫外成像探測(cè)技術(shù)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決無(wú)法準(zhǔn)確表征日盲紫外ICCD相對(duì)光譜響應(yīng)特性以及由于其帶外響應(yīng)極低，導(dǎo)致帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)試的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度測(cè)試裝置及方法。日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度測(cè)試裝置，包括光源；
[0004]暗箱，位于所述光源前方，暗箱的側(cè)面設(shè)置有一個(gè)入光口 ；
[0005]可伸縮屏蔽罩，位于所述入光口和所述光源之間；
[0006]會(huì)聚透鏡，位于所述可伸縮屏蔽罩內(nèi)，用于將光源出射光全部收集以供測(cè)試；
[0007]陷阱探測(cè)器，位于所述暗箱內(nèi)部，用于探測(cè)所述光源的輸出光電流；
[0008]屏蔽盒，位于所述暗箱內(nèi)部，用于盛載待測(cè)像增強(qiáng)器，對(duì)所述待測(cè)像增強(qiáng)器進(jìn)行有效電磁屏蔽；
[0009]靜電計(jì)，連接所述待測(cè)像增強(qiáng)器的輸出信號(hào)端，用于探測(cè)光源通過(guò)待測(cè)像增強(qiáng)器后的輸出電信號(hào)。[0010]日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度測(cè)試方法，該方法由以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0011]步驟一、關(guān)閉暗箱的入光口，使陷阱探測(cè)器上無(wú)光照進(jìn)入，測(cè)量所述陷阱探測(cè)器的輸出電信號(hào)作為暗電流噪聲，將陷阱探測(cè)器調(diào)零，并對(duì)暗電流噪聲進(jìn)行零位補(bǔ)償；
[0012]步驟二、打開(kāi)暗箱的入光口，由陷阱探測(cè)器探測(cè)光源的輸出光電流ItlU),然后關(guān)閉暗箱的入光口，使所述待測(cè)日盲紫外像增強(qiáng)器上無(wú)光照進(jìn)入，由靜電計(jì)測(cè)量待測(cè)像增強(qiáng)器的輸出電信號(hào)作為暗電流噪聲，將所述暗電流噪聲設(shè)定為靜電計(jì)的參考值；
[0013]步驟三、由所述靜電計(jì)測(cè)量光源通過(guò)待測(cè)日盲紫外像增強(qiáng)器的輸出電信號(hào)ItU);
[0014]步驟四、根據(jù)步驟二和步驟三獲得的電信號(hào)，計(jì)算日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度:
【權(quán)利要求】
1.日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度測(cè)試裝置，其特征是，包括: 光源(I); 暗箱(2)，位于所述光源(I)的前方，所述暗箱(2)的側(cè)面設(shè)置有一個(gè)入光口 ； 可伸縮屏蔽罩(3)，位于所述入光口和所述光源(I)之間； 會(huì)聚透鏡(4)，位于所述可伸縮屏蔽罩(3)內(nèi)，用于將光源(I)出射光全部收集以供測(cè)試； 陷阱探測(cè)器(5)，位于所述暗箱(2)內(nèi)部，用于探測(cè)所述光源(I)的輸出光電流； 屏蔽盒(7)，位于所述暗箱(2)內(nèi)部，用于盛載待測(cè)像增強(qiáng)器(6)，對(duì)所述待測(cè)像增強(qiáng)器(6)進(jìn)行有效電磁屏蔽； 靜電計(jì)(11)，連接所述待測(cè)像增強(qiáng)器(6)的輸出信號(hào)端，用于探測(cè)光源(I)通過(guò)待測(cè)像增強(qiáng)器(6)后的輸出電信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度測(cè)試裝置，其特征在于，所述光源(I)為窄帶高穩(wěn)定mW級(jí)并加有準(zhǔn)直物鏡的LED，所述LED沿同一高度按波長(zhǎng)順序水平放置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度測(cè)試裝置，其特征在于，所述會(huì)聚透鏡(4 )位置距離陷阱探測(cè)器(5)與屏蔽盒(7)均為所述會(huì)聚透鏡(4)焦距長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度測(cè)試裝置，其特征在于，所述陷阱探測(cè)器(5)與探測(cè)裝置(10)配合使用，所述陷阱探測(cè)器(5)的相對(duì)光譜響應(yīng)度已知；所述探測(cè)裝置(10)為弱電流放大器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度測(cè)試裝置，其特征在于，所述屏蔽盒(7)材料為鐵，可有效屏蔽靜電，且表面噴有氧化鋁黑色噴漆，防止反射雜散光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度測(cè)試裝置，其特征在于，所述靜電計(jì)(11)的靈敏度小于等于IO-12A量級(jí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的日盲紫外像增強(qiáng)器帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度測(cè)試裝置，其特征在于，還包括 精密位移平臺(tái)(8)，位于所述陷阱探測(cè)器(5)與所述屏蔽盒(7)的下方，用于控制所述陷阱探測(cè)器(5)與所述屏蔽盒(7)的位置，使所述陷阱探測(cè)器(5)與屏蔽盒(7)輪流對(duì)準(zhǔn)所述暗箱(2)的入光口 ； 暗箱導(dǎo)軌(9)，位于所述暗箱(2)的下方，用于移動(dòng)所述暗箱(2)的位置，使入光口依次對(duì)準(zhǔn)所述光源(I)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的日盲紫外濾光片帶外截止深度測(cè)試裝置，其特征在于，所述精密位移平臺(tái)(8)與所述暗箱導(dǎo)軌(9)均為電控位移臺(tái)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的日盲紫外濾光片帶外截止深度測(cè)試裝置的方法，其特征在于，該方法由以下步驟實(shí)現(xiàn): 步驟一、關(guān)閉暗箱(2)的入光口，使陷阱探測(cè)器(5)上無(wú)光照進(jìn)入，測(cè)量所述陷阱探測(cè)器(5)的輸出電信號(hào)作為暗電流噪聲，將所述陷阱探測(cè)器(5)調(diào)零，對(duì)所述暗電流噪聲進(jìn)行補(bǔ)償；打開(kāi)暗箱(2)的入光口，調(diào)整陷阱探測(cè)器(5)對(duì)準(zhǔn)暗箱(2)的入光口，所述陷阱探測(cè)器(5)探測(cè)所述光源(I)的輸出光電流ItlU)； 步驟二、關(guān)閉所述暗箱(2)的入光口，使待測(cè)日盲紫外像增強(qiáng)器(6)上無(wú)光照進(jìn)入，由所述靜電計(jì)(11)測(cè)量待測(cè)像增強(qiáng)器(6)的輸出電信號(hào)，即為暗電流噪聲，將獲得的暗電流噪聲設(shè)定為靜電計(jì)(11)的參考值； 步驟三、打開(kāi)暗箱(2)的入光口，調(diào)節(jié)精密位移平臺(tái)(8)使所述待測(cè)日盲紫外像增強(qiáng)器對(duì)準(zhǔn)所述暗箱(2 )的入光口，由所述靜電計(jì)(11)測(cè)量光源(I)通過(guò)所述待測(cè)日盲紫外像增強(qiáng)器(6)的輸出電流信號(hào)It ( λ )； 步驟四、根據(jù)步驟一和步驟三獲得的電信號(hào)，計(jì)算日盲紫外像增強(qiáng)器(6)帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度:

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的日盲紫外濾光片帶外截止深度測(cè)試裝置的方法，其特征在于，通過(guò)控制暗箱導(dǎo)軌(9)使暗箱(2)的入光口依次對(duì)準(zhǔn)不同光譜的光源(1)，重復(fù)步驟一至步驟四，測(cè)量光源(I)不同光譜下的日盲紫外像增強(qiáng)器(6)帶外相對(duì)光譜響應(yīng)度。
【文檔編號(hào)】G01M11/02GK103983430SQ201410172204
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】崔穆涵, 周躍, 陳雪, 章明朝, 閆豐 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所